科学家首次发现雷暴向太空喷射反物质直接证据

2011-1-13 14:05 来源: 网易探索
693 收藏到BLOG

艺术概念图。借助于费米太空望远镜,美国宇航局发现雷暴会将反物质云从地球喷射到太空

如何观测这种现象?电子和正电子云穿过费米太空望远镜并放射出伽马射线

雷暴向太空释放粒子束的示意图

  英国《每日报道》报道,在借助太空望远镜对雷暴进行观测时,美国科学家首次发现直接证据,证明雷暴将反物质从地球喷射到太空。这种似乎只有在《星际迷航》和其他科幻作品中才有的现象由环绕地球的雷暴内部发生的反应所致。

  在费米伽马射线太空望远镜的帮助下,美国宇航局的科学家在全世界的雷暴上方观测到这种反物质喷射。这架望远镜可以用于研究雷暴内部放射反物质时出现的陆地伽马射线闪光(以下简称TGF)。据估计,全世界每天出现大约500次TGF,但绝大多数并未被探测到,此前也从未进行研究。

  科研人员希望这项研究能够最终验证一项理论,即宇宙中的反物质一直和我们并存。墨尔本佛罗里达理工学院的约瑟夫·德耶尔表示:“虽然‘费米’无法看到雷暴,但它仍能够与雷暴建立磁联系。TGF产生高速电子和正电子,它们穿过地球磁场并飞向‘费米’。”在1月10日于西雅图举行的美国天文学会会议上,费米的伽马射线爆发监视器项目组成员、阿拉巴马州大学的迈克尔·布里格斯公布了他们的研究发现。他说:“这些信号是第一项直接证据,证明雷暴产生反物质粒子束。”

  长久以来,科学家便怀疑TGF源自雷暴顶端附近的强电场。他们指出,在适当情况下,电场强度足以驱使电子向上高速移动,就像雪崩一样。当因空气中的分子发生偏斜时,速度接近光速的高能电子会释放出伽马射线。通常情况下,这些伽马射线可以被探测到,也就是TGF。

虽然费米望远镜在设计用于观测宇宙中的高能事件,但同样能够提供有关这种怪异现象的宝贵信息。自2008年发射升空以来,这架望远镜便一直监视头顶的整个宇宙以及脚下的地球,迄今已经观测到130次TGF。“费米”项目科学家、华盛顿宇航局总部的伊拉娜·哈里斯说:“虽然在轨道运行时间不到3年,但‘费米’已经用事实证明自己是一个令人吃惊的宇宙探测工具。我们现在意识到它能够发现距离地球更近的神秘事件。”